DE10033781C1 - Doppeldrallsprühdüse - Google Patents

Abstract

Es wird eine Doppeldrallsprühdüse beschrieben, bei der die beiden nach entgegengesetzten Seiten offenen Drallkammern (5), (6) jeweils zu beiden Seiten einer durch den Zuströmkanal (3) gelegten Mittellängsebene (9) angeordnet und vorzugsweise spiegelsymmetrisch zu der Mittelachse (16) des Zuströmkanals ausgelegt sind. Diese Gestaltung macht es möglich, das Medium ohne Querschnittsverengungen in die beiden Drallkammern eintreten und mit unterschiedlichen Drall nach entgegengesetzten Richtungen austreten zu lassen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Doppeldrallsprühdüse mit zwei nach entgegengesetzten Seiten offenen Drallkammern zur Erzeu­ gung von entgegengesetzt austretenden Sprühstrahlen mit ent­ gegengesetztem Drall und mit einem gemeinsamen Zuströmkanal für das zu versprühende Medium.

Doppeldrallsprühdüsen dieser Art sind aus der DE 197 58 526 A1 bekannt. Diese bekannten Doppeldrallsprühdüsen besitzen koaxial angeordnete Drallkammern mit koaxial ausgerichteten oder gegenüber der Drallkammernachse mit ihren Achsen versetzten Mundstücken. Solche Drallsprühdüsen dienen dazu, den von ih­ nen ausgeübten Gesamtdrall zu kompensieren, so dass in einem an den Düsen vorbeiströmenden Medium möglichst kein Restdrall verbleibt.

Solche Düsen erzeugen den entsprechenden Drall jeweils erst in der entsprechenden Drallraumhälfte, wobei die Drallraum­ hälften auch durch eine Platte gegenüber dem Zuströmkanal ge­ trennt sein können. Beide Maßnahmen schränken den freien Zu­ trittsquerschnitt deutlich ein. Dazu kommt, dass bei solchen Düsen mit eingesetzten Drallkörpern auch Energie vernichtet wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Doppeldrallsprühdüse der eingangs genannten Art so auszubil­ den, dass der freie Zutrittsquerschnitt nicht eingeschränkt wird, ohne dass konstruktive Nachteile zu befürchten sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Doppeldrallsprühdüse der eingangs genannten Art vorgesehen, dass die Mittelachsen der Drallkammern auf unterschiedlichen Seiten einer durch den Zuströmkanal gelegten und parallel zu den Drallkammerachsen verlaufenden Mittelebene angeordnet sind. Durch diese Maßnahme strömt das Medium tangential in die jeweilige Drallkammer, so dass die im Zulauf erzeugte Geschwindigkeit unmittelbar in Rotation umgesetzt werden kann. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Drallkammern kann eine gemeinsame Zuströmboh­ rung verwendet werden, ohne dass besondere Maßnahmen zur Drallerzeugung notwendig sind. Das Medium strömt nämlich nach seinem Eintritt in der Art eines freien Vollstrahles bis auf die gegenüberliegende, eine gegen den Strahl gerichtete Nase bildende Wand, wo es in Anteile für die nebeneinander liegen­ de Drallkammern aufgeteilt wird. Durch die jeweils nach außen versetzten Drallräume wird es auch möglich in die nun gebil­ deten rückwärtigen Böden auch Strömungsbrecher ähnlich jener von tangential angeströmten Vollkegeldüsen einzusetzen, um eine Doppelvollkegeldüse zu erhalten. Dadurch dass die beiden Drallkammern trotz der großen freien Zuströmverbindung mehr oder weniger als separate Düsen ausgebildet sind, wird es auch möglich, die Volumenströme und die Ausbildung des Strahles einschließlich des erzielbaren Sprühwinkel zu verän­ dern, wenn dies gewünscht sein sollte. Die neue Düse lässt sich daher nicht nur als Drallausgleichsdüse einsetzten, wie dies zum Beispiel in der DE 197 36 761 A1 beschrieben ist.

In Weiterbildung der Erfindung kann außer der tangentialen Anordnung des Zuströmkanals zu beiden Drallkammern auch vor­ gesehen sein, dass die Böden der Drallkammern geneigt zum an­ deren Teilraum angeordnet sind. Diese weist den Vorteil auf, dass beim Abschalten der Düse noch vorhandenes Medium aus der Düse abfließen kann. Eine unerwünschte Verstopfung oder unerwünschte Ablagerungen werden so vermieden. Dabei kann auch der Zuströmkanal so gestaltet sein, dass sein Bodenniveau von der Eintrittsseite bis zu der nach unten offenen Drallkammer nicht ansteigt, so dass beim Abschalten der Düse auch im Zu­ führkanal keine Flüssigkeit stehen bleibt. Auch die äußeren Oberflächen der Düsen können so ausgebildet sein, dass auf­ treffendes Medium nach außen abfließt. In besonders einfacher Weise können die Drallkammern im Zuströmbereich des Mediums auch spiegelbildlich zu der Mittelachse des Zuströmkanals ausgebildet sein, sodass dann auch eine Drallkompensation wie bei der bekannten Bauart möglich ist.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Außenansicht einer Doppeldrallsprühdüse nach der Erfindung

Fig. 2 den Schnitt in Richtung der Schnittebene II-II nach Fig. 1

Fig. 3 den Querschnitt durch die Drallräume der Düse, in Richtung der Pfeile III in Fig. 2 gesehen, und

Fig. 4 den Schnitt durch die Drallräume der Düse nach Fig. 2 in Richtung der Pfeile IV gesehen, und

Fig. 5 den Schnitt durch einen der Drallräume längs der Schnittlinie V-V.

In der Fig. 1 sind zwei Gehäuse 1 und 2 einer Doppeldrall­ sprühdüse zu erkennen, deren Austrittsöffnungen 1a bzw. 2a jeweils nach entgegengesetzten Richtungen weisen. Wie zu er­ kennen ist, sind diese beiden Gehäuse 1 und 2 nebeneinander angeordnet und durch einen gemeinsamen Zuführkanal 3 mit dem zu versprühenden Medium verbunden. Der Zuführkanal 3 ist umgeben von einem Anschlussgewinde 4, das im Querschnitt nach Fig. 2 nicht im einzelnen gezeigt ist. Dieses Anschlussge­ winde 4 kann mit einen Anschlussflansch, aber auch mit ander­ en Anschlussmitteln verbunden sein.

Die Fig. 2 zeigt nun, dass die Innenräume 5 und 6 der beiden Drallkammergehäuse 1 und 2 jeweils zu beiden Seiten einer durch die Mitte des Zuströmkanals 3 gelegten und parallel zu den Achsen 7 und 8 der Drallkammern 1 und 2 verlaufenden Ebe­ ne 9 angeordnet sind. Dabei ist die Innenseite 10 des Bodens im Innenraum 5 zu erkennen, während vom Drallgehäuse 2 die Ausströmöffnung 2a sichtbar ist. Die Außenseite 11 der Bodens der Drallkammer 2 ist in Fig. 1 nach oben gerichtet.

Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 sind die beiden Drallkammern 1 und 2 und deren Innenräume 5 und 6 in der durch die Mittelachse 16 des Zuströmkanales gelegten Ho­ rizontalebene nach Fig. 2 spiegelbildlich zu der Mittel­ längsebene 9 ausgebildet. Es entsteht dadurch an der der Ein­ trittsseite 3a des Zuführkanals 3 gegenüberliegenden Innen­ wand eine entgegengerichtet zur Zuströmung und jeweils von einem Teil der Innenwandungen 5a und 6a gebildete Nase 12, die symmetrisch zu der Mittellängsebene 9 angeordnet und aus Fig. 4 zu erkennen ist. Der im Sinn des Pfeils 13 (Fig. 2) eintretende Medienstrahl trifft daher quasi als Vollstrahl auf die gegenüberliegenden Wandflächen 5a, 6a und auf die da­ zwischen liegende Nase 12 auf und wird beim Ausführungsbei­ spiel in zwei gleichgroße, aber mit entgegengesetzten Drall versehen Teilströme aufgeteilt. An keiner Stelle findet dabei eine Querschnittsverengung statt. Der Vollstrahl bildet daher bei seinem Eintritt zunächst selbst die Trennwand zwischen den beiden Gehäusen 5 und 6 und teilt sich dann in zwei Teil­ ströme auf die entweder nach oben - durch das Gehäuse 1 in Fig. 1 - oder in entgegengesetzter Richtung durch die Öff­ nung 2a austreten. Die Fig. 3 und 5 lassen dabei sehr schön erkennen, dass der Eintrittsquerschnitt des Zuführka­ nals nicht beengt ist. Die Energie des eintretenden Strahles kann daher vollständig in Drallenergie und in die entgegenge­ setzt austretenden Sprühstrahlen aufgeteilt werden.

Wie die Fig. 3 und 4 zusätzlich noch erkennen lassen, ist der Boden 10 der Drallkammer 5 schräg zur Achse 7 dieser Drallkammer nach innen geneigt, was umgekehrt auch für die Innenseite 11a des Bodens des Drallgehäuses 2 gilt. Diese Maßnahme bewirkt, dass bei Außerbetriebnahme der Düse jeweils in dem nach oben offenen Gehäuse keine Restflüssigkeit stehen bleiben kann. Diese Flüssigkeit kann durch die seitlich ver­ setzt angeordnete zweite Düse nach unten abfließen. Die Fig. 3 und 4 lassen aber auch erkennen, dass alle Außenflä­ chen, beispielsweise der nach oben gerichtete Boden 11 des Drallgehäuses 2, aber auch die Außenfläche 10a des Bodens 10 des Drallgehäuses 1 ebenfalls schräg zur zugeordneten Drall­ achse 7 bzw. 8 angeordnet sind, sodass dadurch außen auf die Düse auftreffendes Medium, beispielsweise Sprühflüssigkeit, ungehindert nach außen abfließen kann.

Fig. 5 zeigt, dass an der Eintrittseite 3a des Zuströmkanals 3 eine trichterartige Öffnung in der Form einer sich nach o­ ben erstreckenden Erweiterung 18 vorgesehen ist. Diese Erwei­ terung bildet eine Art Halbtrichter, denn der Boden 3b des Zuströmkanals steigt von der Eintrittsseite 3a aus bis zu der Drallkammer 6 nicht an. Diese Ausgestaltung sichert zu, dass beim Abschalten der Doppeldrallsprühdüse auch in dem Zuström­ kanal 3 keine stagnierende Flüssigkeit verbleibt. Auch eine hier befindliche Restflüssigkeit läuft über die Drallkammer 6 ab.

Beim Ausführungsbeispiel sind die beiden Drallräume 5 und 6 spiegelbildlich zur Mittelachse 16 des Zuströmkanals 3 ange­ ordnet und ausgebildet. Es ist natürlich auch möglich bei der gewählten Art des Aufbaus der Doppeldralldüse die Innenräume 5 und 6 unterschiedlich und so zu gestalten, dass unter­ schiedliche Volumenströme, unterschiedliche Sprühwinkel und auch unterschiedliche Sprühstrahlen erreichbar sind. So kann beispielsweise der Boden 11a des Drallgehäuses 2 - oder auch beide Böden beider Drallkammern - mit Ausnehmungen 17 verse­ hen werden, wie sie gestrichelt in Fig. 4 angedeutet sind. Diese Ausnehmungen 17 können rotationssymmetrisch zu der Ach­ se 8 oder auch asymmetrisch am Boden 11a angeordnet sein. Sie können dazu dienen, dass die eintretende Flüssigkeit nicht nur an der zugeordneten Wand 6a rotiert, sondern auch im In­ neren des Drallraumes. Es lassen sich so Vollkegelstrahlen erzeugen. Die Düse ist daher für viele Anwendungsfälle geeig­ net.

Claims (9)

1. Doppeldrallsprühdüse mit zwei nach entgegengesetzen Seiten offenen Drallkammern (5, 6) zur Erzeugung von entgegengesetzt austretenden Sprühstrahlen mit entgegengesetzem Drall und mit einem gemeinsamen Zuströmkanal (3) für das zu versprühende Medium, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelachsen (7, 8) der Drallkammern (5, 6) auf unter­ schiedlichen Seiten einer durch den Zuströmkanal (3) gelegten und parallel zu den Drallkammerachsen (7, 8) verlaufenden Mittelebene (9) angeordnet sind.

2. Doppeldrallsprühdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuströmkanal (3) tangential in beide Drallkammern (5), (6) mündet.

3. Doppeldrallsprühkammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Böden (10, 11a) der beiden Drallkammern (5, 6) geneigt zur zugeordneten Drallkammerachse (7 bzw. 8) und zur ande­ ren Drallkammer (5 bzw. 6) hin angeordnet sind.

4. Doppeldrallsprühdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ihre äußeren Oberflächen (14, 15, 10a und 11) so ausgebildet sind, das auftreffendes Medium nach außen abfließen kann.

5. Doppeldrallsprühdüse nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass die Drallkammern (5), (6) in einer durch die Mittelachse (16) des Zuströmkanals gelegten, senkrecht zu den Achsen (7, 8) der Drallkammer (5, 6) verlaufenden Schnittebene spiegelbild­ lich zu der Mittelebene (9) ausgebildet sind.

6. Doppeldrallsprühdüse nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass die Drallkammern zur Erzeugung unterschiedlicher Sprühstrah­ len und Sprühvolumen unterschiedlich ausgebildet sind.

7. Doppeldrallsprühdüse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (11a) mindestens einer der Drallkammern (5, 6) mit Vertiefungen (17) derart versehen ist, dass die Flüssigkeit nicht nur an der zugeordneten Wand (6a) der Drallkammer, son­ dern auch im Inneren der Drallkammer (6) rotiert.

8. Doppeldrallsprühdüse nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass das Niveau des Bodens (3b) des Zuströmkanales (3) von der Eintrittsseite (3a) aus bis zum Innenraum der nach unten of­ fenen Drallkammer (6) nicht ansteigt.

9. Doppeldrallsprühdüse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der Eintrittsseite (3a) des Zuströmkanales (3) eine sich asymmetrisch zu dessen Mittelachse (16) erstreckende und von der nach unten offenen Drallkammer (6) weg gerichtete Erwei­ terung (18) in der Form einer Art Halbtrichter vorgesehen ist.